間違いなく、火山は人が目撃できる最も強力な自然の力の1つです。簡単に言うと、これらは地球の地殻(または惑星の質量の物体)で大規模な破裂が起こり、高温の溶岩、火山灰、有毒ガスが地表や空気に噴出したときに発生するものです。火山は地球の地殻の奥深くから発生し、景観に永続的な痕跡を残します。
しかし、火山の特定の部分は何ですか? 「火山円錐」(つまり、円錐形の山)の他に、火山にはさまざまな部分や層があり、そのほとんどは山岳地帯内または地球の奥深くにあります。そのため、その構成を真に理解するには、少し掘り下げる必要があります(いわば!)。
火山にはさまざまな形やサイズがありますが、特定の一般的な要素を識別できます。以下は、火山の特定の部分の一般的な内訳と、それらをそのようなタイタニックで素晴らしい自然の力にするために何が行われるかを示しています。
マグマだまり:
マグマ溜りは、地殻の下にある溶岩の大きな地下プールです。そのようなチャンバー内の溶けた岩は、極度の圧力下にあり、やがて周囲の岩の破砕につながり、マグマの出口を作り出します。これは、マグマが周囲のマントルよりも密度が低いという事実と相まって、マントルの亀裂を通して表面まで浸透することを可能にします。
地表に到達すると、火山噴火が起こります。したがって、なぜ多くの火山がマグマ溜りの上にあるのでしょう。最もよく知られているマグマ溜りは地球の表面近くにあり、通常は1 kmから10 kmの深さです。地質学的に言えば、これはそれらを5〜70 km(約3〜44マイル)の深さの範囲の地球の地殻の一部にします。
溶岩:
溶岩は、液体の状態になるのに十分なほど高温で、噴火中に火山から噴出されるケイ酸塩岩です。岩石を溶かす熱源は、地熱エネルギーとして知られています。つまり、その形成と放射性元素の崩壊によって残された、地球内で生成された熱です。溶岩は最初に火山の噴火口(下記参照)から噴火したとき、700〜1,200°C(1,292〜2,192°F)の範囲の温度で噴出します。空気と接触して下り坂を流れると、やがて冷えて固まります。
メインベント:
火山のメインベントは、地殻の弱点であり、高温のマグマがマグマ溜りから上昇して地表に到達することができます。多くの火山でよく知られている円錐形は、これを示しています。噴火中に噴出した灰、岩、溶岩が、噴出口の周りの地球に戻り、突起を形成します。
喉:
メインベントの最上部は、火山の喉として知られています。火山の入り口として、ここから溶岩と火山灰が噴出しています。
クレーター:
錐体構造に加えて、火山活動はまた、地球に形成される円形の陥没(別名クレーター)を引き起こす可能性があります。火山のクレーターは、通常は円形の盆地で、半径が大きく、深さが深い場合があります。これらの場合、溶岩ベントはクレーターの下部にあります。それらは特定のタイプのクライマックス噴火の間に形成され、火山のマグマ溜りはその上の領域が崩壊するのに十分なほど空になり、カルデラとして知られるものを形成します。
火砕流:
火砕流とも呼ばれる火砕流は、火山から離れて移動する高温ガスと岩石の高速移動電流を指します。このような流れは、最高700 km / h(450 mph)の速度に達し、ガスは約1,000°C(1,830°F)の温度に達します。火砕流は通常地面を覆い、噴火現場から下り坂を移動します。
それらの速度は、電流密度、火山出力速度、および傾斜の勾配に依存します。それらの速度、温度、およびそれらが下り坂を流れる方法を考えると、それらは火山の噴火に関連する最大の危険の1つであり、噴火場所周辺の構造物および局所環境への損傷の主な原因の1つです。
灰の雲:
火山灰は、火山の噴火中に生成された微粉化した岩石、鉱物、火山ガラスの小さな断片で構成されています。これらの破片は一般に非常に小さく、直径が2 mm(0.079インチ)未満です。この種の灰は、火山爆発の結果として形成され、マグマ内の溶存ガスは、マグマが砕けて大気中に放出される点まで膨張します。マグマの破片はその後冷却され、火山岩やガラスの破片に固まります。
火山灰は、その大きさと発生する爆発力のために、風に巻き上げられ、噴火場所から数キロ離れたところまで飛散します。この分散により、灰は地域の環境にも悪影響を及ぼします。これには、人間と動物の健康への悪影響、航空の混乱、インフラの混乱、農業と水システムの破損が含まれます。マグマが水と接触すると灰が生成され、水が爆発的に蒸発して蒸気になり、マグマが粉砕されます。
火山爆弾:
灰に加えて、火山の噴火はより大きな発射体を空中を飛ばすことも知られています。火山爆弾として知られているこれらの噴出物は、直径が64mm(2.5インチ)を超える噴出物として定義されており、噴火中に火山が溶岩の粘性のある破片を噴出したときに形成されます。これらは、地面に落ちる前に涼しく、噴火現場から何キロも投げられ、しばしば空気力学的な形状を獲得します(つまり、流線形になっています)。
この用語は数センチ以上の噴出物に適用されますが、火山爆弾が非常に大きくなる場合があります。数メートルの物体が噴火から数百メートルも取り出された例が記録されています。小型または大型の火山爆弾は重大な火山災害であり、着陸する場所によっては、深刻な被害や複数の死者をもたらすことがよくあります。幸い、そのような爆発はまれです。
二次ベント:
大きな火山では、マグマはいくつかの異なるベントを通って地表に到達できます。それらが火山の表面に達すると、それらは二次ベントと呼ばれるものを形成します。蓄積された灰や固まった溶岩に邪魔されると、それらは堤防と呼ばれるものになります。そして、これらが亀裂の間に侵入し、溜まり、その後結晶化すると、いわゆる敷居を形成します。
セカンダリコーン:
寄生円錐としても知られているセカンダリコーンは、大きな火山の表面に到達するセカンダリベントの周囲に形成されます。彼らが溶岩と灰を外側に堆積させると、それらはより小さな錐体を形成し、それは主錐体の角に似ています。
はい、確かに、火山は危険であると同時に強力です。それでも、これらの地質学的現象が時折表面を突き破り、火、煙、灰の雲を支配することがなければ、私たちが知っている世界はまったく異なる場所になるでしょう。おそらく、それは地質学的に死んだものであり、地殻に変化や進化はありません。そのような世界ははるかに安全である一方で、それは痛々しいほど退屈であることにも、私たちは皆同意できると思います。
私たちはここSpace Magazineで火山に関する興味深い記事を数多く書いています。これは、さまざまな種類の火山に関するもの、複合火山に関するもの、そして有名な火山帯、太平洋の「リングオブファイア」に関するものです。
天文学キャストには、火山と地質についての素敵なエピソードもあります。エピソード307:太平洋の火の輪とエピソード51:地球
地球上でより多くのリソースが必要ですか?これは、NASAのHuman Spaceflightページへのリンクと、NASAのVisible Earthです。